《土壤中煤源顆粒對有機污染物的吸附、解吸研究》是依託南京大學，由朱東強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：土壤中煤源顆粒對有機污染物的吸附、解吸研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱東強
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
煤炭開採及加工過程中向土壤及地下水環境引入大量煤炭顆粒，由於煤炭富含多環芳烴（PAHs）等有機污染物，因此可能作為污染源，對土壤及地下水造成污染。此外，土壤環境中的煤炭顆粒對一些外源疏水性有機污染物具有很強的吸附能力，從而影響著這些有機污染物在土壤含水帶中的分布和遷移。本項目擬圍繞煤炭的結構組成和有機污染物在煤炭顆粒上的吸附/解吸機制等科學問題，採用微觀實驗手段（包括FTIR、13C NMR、XRD、紫外可見等）與巨觀吸附/解吸實驗、柱實驗相結合的方法，研究煤炭的地質學特性及結構特性、有機污染物的理化性質、老化效應、水化學條件等因素對煤吸附/解吸有機污染物行為的影響，煤屑膠體、煤源溶解態有機質（DOM）在飽和含水帶的運移規律及對有機污染物易化傳輸的關鍵機制，發展有機污染物吸附/解吸理論，為土壤及地下水環境中有機污染物的控制提供理論指導。
結題摘要
煤炭的開採及加工過程向土壤及地下水環境引入大量煤炭顆粒。作為典型的硬碳，煤炭顆粒對一些外源疏水性有機污染物具有很強的吸附能力，從而影響著這些有機污染物在土壤及其含水帶中的分布和遷移。基於此，本項目系統考察了煤炭顆粒（褐煤、無煙煤）對多種疏水性（極性/非極性）有機污染物的吸附性能及機制，評估了煤炭吸附在土壤吸附中的貢獻。同時，研究了傳統的“加熱法”對定量評估土壤各組分吸附貢獻的影響。最後，本項目基於煤炭顆粒優異的有機污染物吸附性能，以其為前驅體製備了活性炭，考察了其作為水處理材料的潛能。主要結果如下： （1）煤炭對有機物的吸附親和力與其石墨化程度和芳香度有關，這主要歸咎於煤炭的石墨化結構與芳香有機物之間的π-π電子供受體作用。 （2）“加熱法”降低了煤炭對有機污染物物的吸附親和力，且低估了土壤中碳質吸附劑的吸附貢獻。 （3）“加熱法”對土壤礦物組分（蒙脫土）結構造成明顯影響，包括粘土礦物層間水的丟失以及礦物層塌陷，從而不同程度的影響了礦物組分對有機污染物的吸附行為。 （4）與商業活性炭相比，以無煙煤為前軀體活化製備的煤基活性炭具有更高的比表面積和更寬的孔徑，因而具有更好的有機污染物（尤其是大分子抗生素類污染物）吸附能力，可作為潛在的水處理材料。
